JP6103227B2 - Power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、電極端子とケースとの間に樹脂材料からなる部材が介設された蓄電装置に関するものである。   The present invention relates to a power storage device in which a member made of a resin material is interposed between an electrode terminal and a case.

EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、金属(例えばアルミニウム合金やステンレス鋼)製のケースと、金属(アルミニウム合金や銅合金)製の電極端子と、を有している。この電極端子は、ケースの貫通孔に挿通された状態で、同ケースの内部から外部まで延設されている。そうした二次電池では、電気絶縁性を有する樹脂材料(例えばポリプロピレン[PP])からなる絶縁部材が、ケースと電極端子との間に介設された状態で、同ケースの貫通孔に取着されている(例えば特許文献1参照)。この絶縁部材により、ケースと電極部材とが電気的に絶縁されている。   A vehicle such as an EV (Electric Vehicle) or a PHV (Plug in Hybrid Vehicle) is equipped with a secondary battery such as a lithium ion battery as a power storage device that stores power supplied to an electric motor serving as a prime mover. The secondary battery has a case made of metal (for example, aluminum alloy or stainless steel) and an electrode terminal made of metal (aluminum alloy or copper alloy). The electrode terminal extends from the inside of the case to the outside in a state of being inserted through the through hole of the case. In such a secondary battery, an insulating member made of an electrically insulating resin material (for example, polypropylene [PP]) is attached to the through hole of the case in a state of being interposed between the case and the electrode terminal. (For example, refer to Patent Document 1). By this insulating member, the case and the electrode member are electrically insulated.

特開2002−304973号公報JP 2002-304973 A

ところで、二次電池の製造に際して、電極端子などの構成部品を取り付けた後においてケース本体にその開口部を塞ぐ形状の蓋を溶接するなどといったように、ケースに電極端子が取着された状態で同ケースが溶接加工されるものがある。そうした二次電池では、溶接加工に伴いケースが高温になるため、同ケースの上記絶縁部材との接触部分も高温になってしまう。この場合、樹脂材料からなる絶縁部材は熱に弱いために、その熱によって変形するおそれがあり、これは絶縁部材の機能低下を招く一因になるため好ましくない。   By the way, in the production of the secondary battery, after attaching the component parts such as the electrode terminal, the electrode terminal is attached to the case, such as welding the lid of the shape closing the opening to the case body. Some cases are welded. In such a secondary battery, the case becomes hot as the welding process is performed, so that the contact portion of the case with the insulating member also becomes hot. In this case, since the insulating member made of a resin material is vulnerable to heat, it may be deformed by the heat, which is not preferable because it causes a decrease in the function of the insulating member.

なお、上述した絶縁部材に限らず、ケースと電極端子との間をシールするための合成ゴム製のOリングなど、ケースと電極端子との間に介設される合成樹脂製の部材であれば、ケースの溶接加工に伴う熱変形は同様に生じうる。   It is not limited to the insulating member described above, and any synthetic resin member interposed between the case and the electrode terminal, such as a synthetic rubber O-ring for sealing between the case and the electrode terminal. The thermal deformation accompanying welding of the case can occur in the same way.

上記課題に対し、特許文献1に開示された技術では、レーザーによって溶接される蓋体の周縁と、電極端子の絶縁性部材との間に、熱伝導抵抗を大きくする為の薄肉部を形成することを提案している。しかしながら、特許文献1にも記載のあるように、薄肉部の厚みは、電池内部の圧力上昇に対し開裂しない厚みに設定する必要がある。このため、軽量化のために、電池缶(ケース)や蓋体の厚みを、予め薄く設定している場合などは、採用が困難である。   In the technique disclosed in Patent Document 1, a thin portion for increasing the heat conduction resistance is formed between the peripheral edge of the lid welded by laser and the insulating member of the electrode terminal. Propose that. However, as described in Patent Document 1, it is necessary to set the thickness of the thin portion to a thickness that does not cleave against a rise in pressure inside the battery. For this reason, when the thickness of the battery can (case) or the lid is set to be thin in advance in order to reduce the weight, it is difficult to adopt.

この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ケースと電極端子との間に設けられた介設部材が同ケースの溶接加工に起因して熱変形することを抑えることができる蓄電装置を提供することにある。   This invention was made paying attention to the problem which exists in the said prior art, The objective is because the interposed member provided between the case and the electrode terminal originates in the welding process of the same case. An object of the present invention is to provide a power storage device that can suppress thermal deformation.

以下、上記課題を達成するための蓄電装置は、溶接加工される溶接部及び貫通孔を備えた金属製のケースと、前記貫通孔に挿通されて前記ケースの内部から外部に延設される金属製の電極端子と、前記ケースと前記電極端子との間に介設される合成樹脂製の介設部材と、を有する蓄電装置において、前記ケースは、開口部を有するケース本体と前記開口部を塞ぐ蓋体とからなり、前記蓋体は、前記貫通孔を有し、前記溶接部は、前記ケース本体と前記蓋体とを溶接によって接合する部分であり、前記ケースのうち、前記蓋体にのみ、その形成材料と比較して熱伝導率の低い形成材料からなる低熱伝導層が、前記介設部材との接触面を構成する態様で一体に設けられていることを要旨とする。 Hereinafter, a power storage device for achieving the above object includes a metal case having a welded portion and a through hole to be welded, and a metal that is inserted through the through hole and extends from the inside of the case to the outside An electrical storage device having an electrode terminal made of synthetic resin and an interposition member made of synthetic resin interposed between the case and the electrode terminal, wherein the case includes a case body having an opening and the opening. consists of a lid for closing the lid body has the through hole, the weld is a portion joined by welding and the case body and the lid, of the case, the lid only low thermal conductive layer compared to its forming material made of a low forming material having a thermal conductivity, and summarized in that provided integrally in a manner which constitutes a contact surface with the interposition member.

上記蓄電装置によれば、溶接部の溶接加工に伴ってケースが高温になるとはいえ、同ケースの低熱伝導層によって被覆された部分が介設部材と接触しているため、低熱伝導層を有していない蓄電装置と比較して、ケースから介設部材に伝導する熱量を少なくすることができる。これにより、介設部材の温度上昇を抑えることができるため、ケースの溶接加工に起因して介設部材が熱変形することを抑えることができる。   According to the above power storage device, the case covered with the low thermal conductive layer is in contact with the interposed member even though the case becomes hot as the welded portion is welded. The amount of heat conducted from the case to the interposed member can be reduced as compared with the power storage device that is not provided. Thereby, since the temperature rise of an interposed member can be suppressed, it can suppress that an interposed member heat-deforms resulting from the welding process of a case.

上記蓄電装置によれば、ケース本体に蓋体を溶接加工によって接合する際に、蓋体の貫通孔に挿通された電極端子と同蓋体との間に介設された介設部材の熱変形を抑えることができる。   According to the power storage device, when the lid is joined to the case body by welding, thermal deformation of the interposed member interposed between the electrode terminal inserted into the through hole of the lid and the lid Can be suppressed.

上記蓄電装置において、前記介設部材は、前記蓋体と前記電極端子との間を電気的に絶縁する絶縁部材であることが好ましい。
上記蓄電装置によれば、ケースの溶接加工に際して、蓋体と電極端子との間に設けられた絶縁部材の熱変形を抑えることができる。そのため、絶縁部材の変形による絶縁機能の低下を抑えることができる。
In the above power storage device, the interposed member is preferably an insulating member that electrically insulates between the lid and the electrode terminal.
According to the power storage device, thermal deformation of the insulating member provided between the lid and the electrode terminal can be suppressed during the case welding process. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the insulating function due to the deformation of the insulating member.

上記蓄電装置において、前記電極端子は、一端に前記貫通孔の開口面積よりも大きい断面積を有する鍔部が設けられた極柱部を有し、前記鍔部を前記ケース内に配置した状態であり、且つ前記貫通孔に前記極柱部を挿通した状態であり、且つ前記極柱部の先端が前記ケース外に突出した状態で前記ケースに設けられており、前記蓄電装置は、前記極柱部に前記ケースの外方から締結固定される金属製の締結部材を有し、前記絶縁部材は、前記鍔部と前記蓋体の内面との間、及び、前記極柱部の外面と前記貫通孔の内面との間、及び、前記蓋体の外面と前記締結部材との間に介設されていてもよい。 In the above power storage device, the electrode terminal has a pole portion provided with a flange portion having a cross-sectional area larger than an opening area of the through hole at one end, and the flange portion is disposed in the case. And the pole column portion is inserted through the through-hole, and the tip of the pole column portion protrudes out of the case. The power storage device includes the pole column A metal fastening member fastened and fixed to the part from the outside of the case, wherein the insulating member is between the flange part and the inner surface of the lid , and the outer surface of the pole column part and the penetration It may be interposed between the inner surface of the hole and between the outer surface of the lid and the fastening member.

上記蓄電装置では、電極端子の極柱部に締結部材を締結することにより、絶縁部材が貫通孔の内面と極柱部の外面との間に介設された状態であり、且つ絶縁部材が締結部材と蓋体の外面との間、及び同蓋体の内面と電極端子の鍔部との間にそれぞれ狭圧された状態で、電極端子がケースに締結固定される。上記蓄電装置によれば、そうした絶縁部材の熱変形を抑えることができる。 In the above power storage device, the insulating member is interposed between the inner surface of the through hole and the outer surface of the pole column portion by fastening the fastening member to the pole column portion of the electrode terminal, and the insulating member is fastened. between the outer surface of the member and the lid member, and each narrow pressure state between the flange portion of the inner surface and the electrode terminals of the lid body, the electrode terminal is fastened and fixed to the case. According to the power storage device, such thermal deformation of the insulating member can be suppressed.

上記蓄電装置において、前記介設部材は、前記蓋体と前記電極端子との間をシールするシール部材であることが好ましい。
上記蓄電装置によれば、ケースの溶接加工に際して、蓋体と電極端子との間に設けられたシール部材の熱変形を抑えることができる。そのため、シール部材の不要な変形によるシール機能の低下を抑えることができる。
In the above power storage device, the interposed member is preferably a seal member that seals between the lid and the electrode terminal.
According to the power storage device, thermal deformation of the seal member provided between the lid and the electrode terminal can be suppressed during the case welding process. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the sealing function due to unnecessary deformation of the sealing member.

上記蓄電装置において、前記ケースは、アルミニウム合金からなり、前記低熱伝導層は、アルミナからなることが望ましい。
上記蓄電装置によれば、パウダージェットでポジション法(PJD法)などの加工方法によって、アルミニウム合金からなるケースの表面に、熱伝導率の低いアルミナからなる低熱伝導層を形成することができる。そして、その低熱伝導層によってケースから介設部材への熱伝導量を抑えることができる。
In the above power storage device, it is preferable that the case is made of an aluminum alloy, and the low thermal conductive layer is made of alumina.
According to the power storage device, the low thermal conductive layer made of alumina having low thermal conductivity can be formed on the surface of the case made of aluminum alloy by a processing method such as a position method (PJD method) using powder jet. The amount of heat conduction from the case to the interposed member can be suppressed by the low heat conductive layer.

上記蓄電装置は、二次電池に適用することができる。   The power storage device can be applied to a secondary battery.

本発明によれば、ケースと電極端子との間に設けられた介設部材が同ケースの溶接加工に起因して熱変形することを抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the interposed member provided between the case and the electrode terminal is thermally deformed due to the welding process of the case.

一実施形態の二次電池を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the secondary battery of one Embodiment. 二次電池の外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of a secondary battery. 電極端子の極柱部周辺を示す断面図。Sectional drawing which shows the pole column part periphery of an electrode terminal. ケースの蓋体の平面図。The top view of the cover body of a case. 図4の5−5線に沿った蓋体の断面図。Sectional drawing of the cover body in alignment with line 5-5 in FIG. 蓋体の底面図。The bottom view of a cover body.

以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態について説明する。
図1または図2に示すように、二次電池10において、ケース12には電極組立体20が収容されている。ケース12は、開口部13dを有する直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部13dを閉塞する矩形平板状の蓋体14とからなる。ケース本体13と蓋体14は、何れも金属(アルミニウム合金)製であり、ケース本体13と蓋体14との接合部位(図2の溶接部15)はレーザー溶接などの溶接加工によって接合されている。ケース本体13は、長方形状の底板13aと、底板13aの対向する一対の短側縁から立設された短側壁13bと、底板13aの対向する一対の長側縁から立設された長側壁13cとを備える。蓋体14は、所定の間隔をあけて並設された一対の貫通孔14bを有している。また、本実施形態の二次電池10は、その外周が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
Hereinafter, an embodiment in which the power storage device is embodied as a secondary battery will be described.
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, in the secondary battery 10, an electrode assembly 20 is accommodated in the case 12. The case 12 includes a rectangular parallelepiped case main body 13 having an opening 13 d and a rectangular flat plate-shaped lid body 14 that closes the opening 13 d of the case main body 13. The case body 13 and the lid body 14 are both made of metal (aluminum alloy), and the joint portion (welded portion 15 in FIG. 2) between the case body 13 and the lid body 14 is joined by a welding process such as laser welding. Yes. The case body 13 includes a rectangular bottom plate 13a, a short side wall 13b erected from a pair of opposed short side edges of the bottom plate 13a, and a long side wall 13c erected from a pair of long side edges of the bottom plate 13a. With. The lid body 14 has a pair of through holes 14b arranged in parallel at a predetermined interval. Further, the secondary battery 10 of the present embodiment is a prismatic battery whose outer periphery forms a square shape. Further, the secondary battery 10 of the present embodiment is a lithium ion battery.

図1に示すように、電極組立体20は、正極電極21と負極電極22とを備えるとともに、それら正極電極21と負極電極22との間を絶縁するセパレータを介在させて層状をなす積層体とされている。電極組立体20は、その正極電極21に接続された正極タブ31が正極導電部材33に溶接されており、負極電極22に接続された負極タブ32が負極導電部材37に溶接されている。   As shown in FIG. 1, the electrode assembly 20 includes a positive electrode 21 and a negative electrode 22, and a laminate that forms a layer by interposing a separator that insulates between the positive electrode 21 and the negative electrode 22. Has been. In the electrode assembly 20, the positive electrode tab 31 connected to the positive electrode 21 is welded to the positive electrode conductive member 33, and the negative electrode tab 32 connected to the negative electrode 22 is welded to the negative electrode conductive member 37.

また、図1または図3に示すように、正極導電部材33及び負極導電部材37は、四角板状をなす端子接続部34を有する。端子接続部34において、後述の電極端子としての正極端子41または負極端子42が溶接される面を第1面34aとし、第1面34aと反対側の面を第2面34bとする。正極導電部材33及び負極導電部材37は、第2面34bから第1面34aに向けて立ち上がる立上げ部35を有するとともに、端子接続部34から離れる方向に向けて立上げ部35から延びるタブ溶接部36を有している。なお、このタブ溶接部36は矩形板状である。   Moreover, as shown in FIG. 1 or FIG. 3, the positive electrode conductive member 33 and the negative electrode conductive member 37 have a terminal connection portion 34 having a square plate shape. In the terminal connecting portion 34, a surface to which a positive electrode terminal 41 or a negative electrode terminal 42 as an electrode terminal described later is welded is a first surface 34a, and a surface opposite to the first surface 34a is a second surface 34b. The positive electrode conductive member 33 and the negative electrode conductive member 37 have a rising portion 35 that rises from the second surface 34 b toward the first surface 34 a, and tab welding that extends from the rising portion 35 in a direction away from the terminal connection portion 34. A portion 36 is provided. The tab weld 36 is a rectangular plate.

正極導電部材33の端子接続部34には正極端子41が溶接されるとともに、負極導電部材37の端子接続部34には負極端子42が溶接されている。正極端子41及び負極端子42は、それぞれ八角板状をなす鍔部43を有するとともに、この鍔部43の平面形状は、各端子接続部34における第1面34aの平面形状とほぼ同じである。そして、鍔部43において、蓋体14の内面14aに対向する面を座面43aとするとともに、鍔部43の厚み方向に座面43aと反対側の面を組立体側端面43bとする。   The positive electrode terminal 41 is welded to the terminal connection portion 34 of the positive electrode conductive member 33, and the negative electrode terminal 42 is welded to the terminal connection portion 34 of the negative electrode conductive member 37. The positive electrode terminal 41 and the negative electrode terminal 42 each have a flange portion 43 having an octagonal plate shape, and the planar shape of the flange portion 43 is substantially the same as the planar shape of the first surface 34 a in each terminal connection portion 34. In the flange portion 43, the surface facing the inner surface 14a of the lid body 14 is a seat surface 43a, and the surface opposite to the seat surface 43a in the thickness direction of the flange portion 43 is an assembly side end surface 43b.

鍔部43の中央からは円筒状の極柱部44が立設され、座面43aは極柱部44を取り囲んでいる。極柱部44は、外周面に雄ねじ44aを有するとともに、内周面にねじ溝としての雌ねじ44bを有する。雄ねじ44aと雌ねじ44bは逆ねじになっている。   A cylindrical pole post 44 is erected from the center of the flange 43, and a seating surface 43 a surrounds the pole post 44. The pole portion 44 has a male screw 44a on the outer peripheral surface and a female screw 44b as a screw groove on the inner peripheral surface. The male screw 44a and the female screw 44b are reverse screws.

鍔部43には、合成樹脂(ポリフェニレンサルファイド[PPS])製の端子カバー50が装着されている。端子カバー50は、鍔部43の座面43aと蓋体14の内面14aとの間に配置される蓋側絶縁板51を備える。蓋側絶縁板51は、極柱部44が挿入される挿入部51aを有し、蓋側絶縁板51の内周縁は円弧状である。また、蓋側絶縁板51は、挿入部51aを蓋側絶縁板51の一側方に開口させる切れ込み状の連通部51bを有し、挿入部51aと連通部51bによって蓋側絶縁板51は平面視U字状となっている。蓋側絶縁板51は、その内側縁に、連通部51bを挟んで対向し、且つ連通部51bに向けて突出する突部51cを有する。   A terminal cover 50 made of synthetic resin (polyphenylene sulfide [PPS]) is attached to the collar portion 43. The terminal cover 50 includes a lid-side insulating plate 51 that is disposed between the seating surface 43 a of the flange portion 43 and the inner surface 14 a of the lid body 14. The lid-side insulating plate 51 has an insertion portion 51a into which the pole column portion 44 is inserted, and the inner peripheral edge of the lid-side insulating plate 51 is arcuate. The lid-side insulating plate 51 has a cut-out communication portion 51b that opens the insertion portion 51a to one side of the lid-side insulation plate 51. The lid-side insulation plate 51 is flat by the insertion portion 51a and the communication portion 51b. It has a U-shape. The lid-side insulating plate 51 has, on its inner edge, a protrusion 51c that faces the communication part 51b and protrudes toward the communication part 51b.

蓋側絶縁板51は、その端縁のうち、挿入部51aを挟んだ連通部51bと反対側に位置する端縁にケース側絶縁板52を備え、このケース側絶縁板52は蓋体14から離れる方向に向けて延びている。ケース側絶縁板52は矩形板状であり、蓋側絶縁板51に対し垂直に延びている。ケース側絶縁板52において、蓋体14から離れた側の先端には、組立体側絶縁板53が蓋側絶縁板51と同じ方向に向けて、且つ組立体側端面43bに沿って延設されている。ケース側絶縁板52は矩形板状に形成されている。上記構成の端子カバー50は、正極端子41及び負極端子42に対し、ケース本体13の短側壁13b側から装着されている。   The lid-side insulating plate 51 includes a case-side insulating plate 52 at an edge located on the opposite side of the communication portion 51b with the insertion portion 51a interposed therebetween, and the case-side insulating plate 52 extends from the lid body 14. It extends in the direction of leaving. The case side insulating plate 52 has a rectangular plate shape and extends perpendicularly to the lid side insulating plate 51. In the case-side insulating plate 52, an assembly-side insulating plate 53 extends in the same direction as the lid-side insulating plate 51 and extends along the assembly-side end surface 43 b at the tip of the case-side insulating plate 52. . The case side insulating plate 52 is formed in a rectangular plate shape. The terminal cover 50 configured as described above is attached to the positive terminal 41 and the negative terminal 42 from the side of the short side wall 13b of the case body 13.

蓋側絶縁板51の挿入部51aには極柱部44が挿入され、蓋側絶縁板51が極柱部44のほぼ全周を取り囲んでいる。また、蓋側絶縁板51は鍔部43の座面43a上に支持されている。鍔部43の座面43a上には、シール部材としての合成ゴム製のOリング56が極柱部44の周囲全周を取り囲む状態で設けられている。Oリング56は、蓋側絶縁板51の挿入部51a内に配置されるとともに、ほぼ全周が蓋側絶縁板51によって取り囲まれている。すなわち、Oリング56は、連通部51bと対向する部位以外は、蓋側絶縁板51の内周縁によって取り囲まれいる。組立体側絶縁板53は、鍔部43の組立体側端面43bより電極組立体20側に配置されるとともに、座面43aと反対側の組立体側端面43bに沿って延びている。また、組立体側絶縁板53は、鍔部43と電極組立体20との間に介装されている。
The pole column portion 44 is inserted into the insertion portion 51 a of the lid side insulating plate 51, and the lid side insulating plate 51 surrounds almost the entire circumference of the pole column portion 44. The lid-side insulating plate 51 is supported on the seating surface 43 a of the flange portion 43. On the seating surface 43 a of the flange portion 43, a synthetic rubber O-ring 56 as a sealing member is provided so as to surround the entire circumference of the pole column portion 44. The O-ring 56 is disposed in the insertion portion 51 a of the lid-side insulating plate 51, and substantially entirely surrounded by the lid-side insulating plate 51. That, O-ring 56, other than the region facing the communicating portion 51b is surrounded by the inner peripheral edge of the cover-side insulating plate 51. The assembly-side insulating plate 53 is disposed closer to the electrode assembly 20 than the assembly-side end surface 43b of the flange 43, and extends along the assembly-side end surface 43b opposite to the seating surface 43a. The assembly-side insulating plate 53 is interposed between the flange 43 and the electrode assembly 20.

そして、端子カバー50における蓋側絶縁板51により、蓋体14と正極端子41及び負極端子42が電気的に絶縁されている。また、ケース側絶縁板52により、ケース本体13と正極端子41及び負極端子42とが電気的に絶縁されている。さらに、組立体側絶縁板53により、電極組立体20と正極端子41及び負極端子42とが電気的に絶縁されている。   The lid 14, the positive terminal 41, and the negative terminal 42 are electrically insulated by the lid-side insulating plate 51 in the terminal cover 50. In addition, the case body insulating plate 52 electrically insulates the case body 13 from the positive terminal 41 and the negative terminal 42. Further, the assembly side insulating plate 53 electrically insulates the electrode assembly 20 from the positive terminal 41 and the negative terminal 42.

蓋側絶縁板51の挿入部51aに挿入された極柱部44の先端は、ケース12の内部と外部とを連通するように蓋体14に設けられた貫通孔14bからケース12の外部に突出(露出)している。そして、正極端子41及び負極端子42の鍔部43は、極柱部44の両端のうちケース本体13内側に位置する一端に設けられている。また、鍔部43は、蓋体14と平行な断面積が、貫通孔14bの開口面積よりも大きく設定されている。このため、鍔部43は、ケース本体13の内側で貫通孔14bから抜け出し不能になっている。蓋体14の貫通孔14bの内周面と、極柱部44の外周面とは、合成樹脂(PPS)製の絶縁部材19によって絶縁されている。   The tip of the pole post 44 inserted into the insertion part 51a of the lid-side insulating plate 51 protrudes outside the case 12 from a through hole 14b provided in the lid 14 so as to communicate the inside of the case 12 with the outside. (Exposed). The flange portions 43 of the positive electrode terminal 41 and the negative electrode terminal 42 are provided at one end located inside the case main body 13 among both ends of the pole column portion 44. Moreover, the collar part 43 is set so that the cross-sectional area parallel to the cover body 14 is larger than the opening area of the through-hole 14b. For this reason, the collar part 43 cannot be pulled out from the through hole 14 b inside the case main body 13. The inner peripheral surface of the through hole 14b of the lid body 14 and the outer peripheral surface of the pole post 44 are insulated by an insulating member 19 made of synthetic resin (PPS).

絶縁部材19は、円筒状の筒状部24と、この筒状部24の軸方向の一端から径方向外方へ延設された円環状のフランジ部25とを有する。この絶縁部材19は、筒状部24が貫通孔14bの内周面と極柱部44の外周面との間で延びる状態であり、且つフランジ部25がケース12の蓋体14の外面14cに沿って延びる状態で、同蓋体14に設けられている。極柱部44の雄ねじ44aには締結部材としてのナット55が螺合されて、極柱部44にナット55が取着(締結固定)されている。   The insulating member 19 includes a cylindrical tubular portion 24 and an annular flange portion 25 that extends radially outward from one axial end of the tubular portion 24. In this insulating member 19, the cylindrical portion 24 is in a state of extending between the inner peripheral surface of the through hole 14 b and the outer peripheral surface of the pole column portion 44, and the flange portion 25 is formed on the outer surface 14 c of the lid body 14 of the case 12. The lid 14 is provided so as to extend along the line. A nut 55 as a fastening member is screwed to the male screw 44 a of the pole column portion 44, and the nut 55 is attached (fastened and fixed) to the pole column portion 44.

二次電池10では、蓋体14の貫通孔14bの内周面と極柱部44の外周面との間に介設された筒状部24、及びナット55と蓋体14との間に挟圧されたフランジ部25によって、同ナット55と蓋体14とが絶縁されている。また、ナット55が極柱部44の雄ねじ44aに螺合されることによって、ナット55と極柱部44の鍔部43との間にフランジ部25、蓋体14、蓋側絶縁板51及びOリング56が狭圧された状態で、極柱部44が蓋体14に締結固定されている。この締結状態でのOリング56は、圧縮状態で蓋体14の内面14a及び鍔部43の座面43aに密接して、貫通孔14bの周囲をシールしている。   In the secondary battery 10, the cylindrical portion 24 interposed between the inner peripheral surface of the through hole 14 b of the lid body 14 and the outer peripheral surface of the pole column portion 44, and the nut 55 and the lid body 14 are sandwiched. The nut 55 and the lid body 14 are insulated from each other by the pressed flange portion 25. Further, the nut 55 is screwed into the male screw 44 a of the pole column portion 44, whereby the flange portion 25, the lid body 14, the lid-side insulating plate 51, and the O between the nut 55 and the flange portion 43 of the pole column portion 44. The pole post 44 is fastened and fixed to the lid 14 with the ring 56 being tightly pressed. The O-ring 56 in the fastened state is in close contact with the inner surface 14a of the lid body 14 and the seating surface 43a of the flange portion 43 in a compressed state, and seals the periphery of the through hole 14b.

二次電池10では、電極端子(正極端子41及び負極端子42)や電極組立体20などの種々の構成部品を蓋体14に取り付けた後に、ケース本体13と蓋体14との接合部位(溶接部15)が溶接加工によって接合されて固定される。   In the secondary battery 10, various components such as the electrode terminals (the positive electrode terminal 41 and the negative electrode terminal 42) and the electrode assembly 20 are attached to the lid body 14, and then the joint portion (weld) between the case main body 13 and the lid body 14. The part 15) is joined and fixed by welding.

本実施形態の二次電池10では、ケース12の蓋体14に、上記絶縁部材19との接触面、及び端子カバー50との接触面、及び上記Oリング56との接触面を構成する態様で、ケース12の形成材料(アルミニウム合金)と比較して熱伝導率の低い形成材料(酸化アルミニウム[アルミナ])からなる低熱伝導層60が一体に設けられている。   In the secondary battery 10 of the present embodiment, the lid 14 of the case 12 is configured to form a contact surface with the insulating member 19, a contact surface with the terminal cover 50, and a contact surface with the O-ring 56. The low thermal conductive layer 60 made of a forming material (aluminum oxide [alumina]) having a lower thermal conductivity than the forming material (aluminum alloy) of the case 12 is integrally provided.

本実施形態では、パウダージェットデポジション法(PJD法)を用いて、蓋体14の表面に低熱伝導層60が形成されている。このPJD法では、蓋体14の表面に、アルミナの微粒子を高速で吹き付けて堆積(積層)させることによって、アルミナからなる低熱伝導層60が形成される。   In the present embodiment, the low thermal conductive layer 60 is formed on the surface of the lid body 14 using a powder jet deposition method (PJD method). In this PJD method, the low thermal conductive layer 60 made of alumina is formed by spraying and depositing (lamination) alumina fine particles on the surface of the lid 14 at a high speed.

以下、この低熱伝導層60について詳しく説明する。
図4及び図5に示すように、蓋体14の外面14cにおける前記絶縁部材19のフランジ部25と接触する接触面は、アルミナからなる低熱伝導層60aを有する。この低熱伝導層60aは、蓋体14における上記フランジ部25と接触する部分全体を被覆する形状であり、詳しくは、蓋体14における貫通孔14bの開口端を含んで同貫通孔14bの周囲全周にわたって延びる円環状である。なお図5では、理解を容易にするために、低熱伝導層60の厚さを誇張して示している。
Hereinafter, the low thermal conductive layer 60 will be described in detail.
As shown in FIGS. 4 and 5, the contact surface that contacts the flange portion 25 of the insulating member 19 on the outer surface 14c of the lid body 14 has a low thermal conductive layer 60a made of alumina. The low heat conductive layer 60a has a shape that covers the entire portion of the lid body 14 that contacts the flange portion 25. Specifically, the entire periphery of the through hole 14b including the open end of the through hole 14b in the lid body 14 is formed. An annular shape extending around the circumference. In FIG. 5, the thickness of the low thermal conductive layer 60 is exaggerated for easy understanding.

また、蓋体14の貫通孔14bの内周面、すなわち前記絶縁部材19の筒状部24と接触する接触面は、アルミナからなる低熱伝導層60bを有する。この低熱伝導層60bは、蓋体14における上記筒状部24と接触する部分全体を被覆する形状であり、詳しくは、蓋体14における貫通孔14bの内面全体を被覆する円筒状である。   Further, the inner peripheral surface of the through-hole 14b of the lid body 14, that is, the contact surface that comes into contact with the tubular portion 24 of the insulating member 19 has a low thermal conductive layer 60b made of alumina. The low thermal conductive layer 60b has a shape that covers the entire portion of the lid body 14 that contacts the cylindrical portion 24, and more specifically, has a cylindrical shape that covers the entire inner surface of the through hole 14b in the lid body 14.

図5及び図6に示すように、蓋体14の内面14aにおける前記端子カバー50の蓋側絶縁板51やOリング56と接触する接触面は、アルミナからなる低熱伝導層60cを有する。この低熱伝導層60cは、蓋体14における上記蓋側絶縁板51と接触する部分全体、及び上記Oリング56と接触する部分全体を被覆する形状であり、詳しくは、蓋体14における貫通孔14bの開口端を含んで同貫通孔14bの周囲全周にわたって延びる円環状である。この低熱伝導層60cの上記貫通孔14bに隣接した内側部分がOリング56と接触し、上記貫通孔14bから離間する側の外側部分が蓋側絶縁板51と接触する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the contact surface of the inner surface 14a of the lid 14 that contacts the lid-side insulating plate 51 and the O-ring 56 of the terminal cover 50 has a low thermal conductive layer 60c made of alumina. The low heat conductive layer 60c has a shape that covers the entire portion of the lid 14 that contacts the lid-side insulating plate 51 and the entire portion of the lid 14 that contacts the O-ring 56, and more specifically, the through hole 14b in the lid 14. It is an annular shape extending over the entire circumference of the through-hole 14b including the open end. An inner portion of the low heat conductive layer 60c adjacent to the through hole 14b is in contact with the O-ring 56, and an outer portion on the side away from the through hole 14b is in contact with the lid-side insulating plate 51.

次に、低熱伝導層60の作用について説明する。
二次電池10は、ケース12の蓋体14における上記絶縁部材19のフランジ部25との接触面が低熱伝導層60aを有しており、蓋体14における上記絶縁部材19の筒状部24との接触面が低熱伝導層60bを有している。これにより、二次電池10の製造に際して、ケース12の溶接部15の溶接加工に伴って同ケース12が高温になるとはいえ、ケース12の蓋体14は、低熱伝導層60a、60bによって被覆された部分が絶縁部材19と接触するようになっている。そのため、そうした低熱伝導層を有していない二次電池と比較して、ケース12から絶縁部材19に伝導する熱量を少なくすることができる。
Next, the operation of the low thermal conductive layer 60 will be described.
In the secondary battery 10, the contact surface with the flange portion 25 of the insulating member 19 in the lid body 14 of the case 12 has a low heat conductive layer 60 a, and the cylindrical portion 24 of the insulating member 19 in the lid body 14 The contact surface has a low thermal conductive layer 60b. Thus, when the secondary battery 10 is manufactured, the cover 14 of the case 12 is covered with the low thermal conductive layers 60a and 60b, although the case 12 becomes hot as the welded portion 15 of the case 12 is welded. The contact portion is in contact with the insulating member 19. Therefore, the amount of heat conducted from the case 12 to the insulating member 19 can be reduced as compared with a secondary battery that does not have such a low thermal conductive layer.

また二次電池10は、ケース12の蓋体14における上記端子カバー50との接触面、及び上記Oリング56との接触面が低熱伝導層60cを有している。これにより、ケース12の蓋体14が、低熱伝導層60cによって被覆された部分が端子カバー50やOリング56と接触するようになっている。そのため、二次電池10の製造に際し、ケース12の溶接部15の溶接加工に伴って同ケース12が高温になるとはいえ、端子カバー50やOリング56に対してケース12から伝導する熱量を少なくすることができる。   Further, in the secondary battery 10, the contact surface with the terminal cover 50 and the contact surface with the O-ring 56 in the lid 14 of the case 12 have the low thermal conductive layer 60 c. As a result, the cover 14 of the case 12 is in contact with the terminal cover 50 and the O-ring 56 at the portion covered with the low thermal conductive layer 60 c. Therefore, when the secondary battery 10 is manufactured, the amount of heat conducted from the case 12 to the terminal cover 50 and the O-ring 56 is reduced even though the case 12 becomes hot as the welded portion 15 of the case 12 is welded. can do.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ケース12の蓋体14における上記絶縁部材19のフランジ部25との接触面が低熱伝導層60aを有しており、蓋体14における上記絶縁部材19の筒状部24との接触面が低熱伝導層60bを有しており、蓋体14における上記端子カバー50との接触面が低熱伝導層60cを有している。これにより、ケース12から絶縁部材19や端子カバー50に伝導する熱量を少なくすることができるため、絶縁部材19や端子カバー50の温度上昇を抑えることができる。そのため、ケース12の溶接加工に起因する絶縁部材19や端子カバー50の熱変形を抑えることができ、それら絶縁部材19や端子カバー50の変形による絶縁機能の低下やナット55の締結力の低下を抑えることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The contact surface with the flange portion 25 of the insulating member 19 in the lid body 14 of the case 12 has the low heat conductive layer 60a, and the contact surface with the tubular portion 24 of the insulating member 19 in the lid body 14. Has a low thermal conductive layer 60b, and the contact surface of the lid 14 with the terminal cover 50 has a low thermal conductive layer 60c. Thereby, since the amount of heat conducted from the case 12 to the insulating member 19 and the terminal cover 50 can be reduced, an increase in temperature of the insulating member 19 and the terminal cover 50 can be suppressed. Therefore, the thermal deformation of the insulating member 19 and the terminal cover 50 due to the welding of the case 12 can be suppressed, and the insulation function and the fastening force of the nut 55 are reduced due to the deformation of the insulating member 19 and the terminal cover 50. Can be suppressed.

(2)ケース12の蓋体14における上記Oリング56との接触面が低熱伝導層60cを有している。これにより、Oリング56に対してケース12から伝導する熱量を少なくすることができるため、Oリング56の温度上昇を抑えることができる。したがって、ケース12の溶接加工に起因するOリング56の熱変形を抑えることができ、Oリング56の不要な変形によるシール機能の低下を抑えることができる。   (2) The contact surface of the lid 14 of the case 12 with the O-ring 56 has a low thermal conductive layer 60c. As a result, the amount of heat conducted from the case 12 to the O-ring 56 can be reduced, so that the temperature rise of the O-ring 56 can be suppressed. Therefore, thermal deformation of the O-ring 56 due to the welding process of the case 12 can be suppressed, and deterioration of the sealing function due to unnecessary deformation of the O-ring 56 can be suppressed.

(3)アルミニウム合金からなるケース12の表面に、熱伝導率の低いアルミナからなる低熱伝導層60を形成している。そのため、低熱伝導層60により、ケース12と電極端子との間に介設された絶縁部材19や、端子カバー50、Oリング56に上記ケース12から伝導する熱量を抑えることができる。   (3) A low thermal conductive layer 60 made of alumina having a low thermal conductivity is formed on the surface of the case 12 made of an aluminum alloy. Therefore, the amount of heat conducted from the case 12 to the insulating member 19, the terminal cover 50, and the O-ring 56 interposed between the case 12 and the electrode terminal can be suppressed by the low thermal conductive layer 60.

(4)蓋体14のアルミニウム合金よりなる素材の上に、PJD法により、低熱伝導層60が形成されている。そのため、蓋体14のアルミニウム合金よりなる素材の形状に、薄肉部などの大きな凹凸は不要であり、本発明の採用により、蓋体14の強度や剛性の低下を招くことは無い。このため、ケース12や蓋体14を薄肉化したときにも、適用が容易である。   (4) The low thermal conductive layer 60 is formed on the material made of the aluminum alloy of the lid body 14 by the PJD method. Therefore, the shape of the material made of the aluminum alloy of the lid body 14 does not require large unevenness such as a thin-walled portion, and the adoption of the present invention does not cause a decrease in the strength and rigidity of the lid body 14. For this reason, application is easy even when the case 12 and the lid 14 are thinned.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
○ 適正な絶縁機能が得られるのであれば、絶縁部材19や端子カバー50をPPS以外の合成樹脂材料(例えばPP)によって形成してもよい。
The above embodiment may be modified as follows.
If the proper insulating function is obtained, the insulating member 19 and the terminal cover 50 may be formed of a synthetic resin material (for example, PP) other than PPS.

○ 低熱伝導層60の形成に用いる加工方法としては、PDJ法に限らず、蒸着法や、溶射法、酸化被膜法など、アルミニウム合金の表面にアルミナの層を形成可能な加工方法であれば、任意の加工方法を採用することができる。   ○ The processing method used for forming the low thermal conductive layer 60 is not limited to the PDJ method, and any processing method capable of forming an alumina layer on the surface of an aluminum alloy, such as a vapor deposition method, a thermal spraying method, an oxide film method, Any processing method can be adopted.

○ 低熱伝導層60aの形状は、絶縁部材19のフランジ部25との接触面を含む形状であれば、外縁が多角形状になる形状など、任意の形状にすることができる。
○ 低熱伝導層60cの形状は、端子カバー50との接触面及びOリング56との接触面を含む形状であれば、外側部分(端子カバー50が接触する部分)が略C字形状で延びる形状や、外縁が多角形状になる形状など、任意の形状にすることができる。
As long as the shape of the low thermal conductive layer 60a includes the contact surface with the flange portion 25 of the insulating member 19, the shape of the outer edge can be any shape such as a polygonal shape.
○ If the shape of the low heat conductive layer 60c includes a contact surface with the terminal cover 50 and a contact surface with the O-ring 56, the outer portion (portion where the terminal cover 50 contacts) extends in a substantially C shape. Or it can be made into arbitrary shapes, such as the shape where an outer edge becomes a polygonal shape.

○ 低熱伝導層60a、低熱伝導層60b、低熱伝導層60cの内側部分(Oリング56が接触する部分)、及び低熱伝導層60cの外側部分(端子カバー50が接触する部分)の何れか1つを省略したり、何れか2つを省略したり、何れか3つを省略したりすることができる。溶接加工時における絶縁部材19の熱変形が適正に抑えられるのであれば、低熱伝導層60aや低熱伝導層60bを省略することが可能である。また、溶接加工時におけるOリング56の熱変形を適正に抑えることが可能であれば、低熱伝導層60cの内側部分を省略してもよい。更に、溶接加工時における端子カバー50の熱変形が適正に抑えられるのであれば、低熱伝導層60cの外側部分を省略することができる。   One of the low thermal conductive layer 60a, the low thermal conductive layer 60b, the inner part of the low thermal conductive layer 60c (the part where the O-ring 56 contacts), and the outer part of the low thermal conductive layer 60c (the part where the terminal cover 50 contacts). Can be omitted, any two can be omitted, or any three can be omitted. If the thermal deformation of the insulating member 19 at the time of welding is appropriately suppressed, the low heat conductive layer 60a and the low heat conductive layer 60b can be omitted. Further, if it is possible to appropriately suppress the thermal deformation of the O-ring 56 during welding, the inner portion of the low heat conductive layer 60c may be omitted. Furthermore, if the thermal deformation of the terminal cover 50 during welding is appropriately suppressed, the outer portion of the low thermal conductive layer 60c can be omitted.

○ ケース12における前記接触面に低熱伝導層60を形成する構成は、ケース本体13と蓋体14とが溶接により接合される溶接部15を有する二次電池10に限らず、圧力調整弁などの別部材がケースに溶接される溶接部を有する二次電池にも適用することができる。   The configuration in which the low thermal conductive layer 60 is formed on the contact surface in the case 12 is not limited to the secondary battery 10 having the welded portion 15 where the case body 13 and the lid body 14 are joined by welding, such as a pressure regulating valve. The present invention can also be applied to a secondary battery having a welded portion where another member is welded to the case.

○ ケース12を形成する金属材料や低熱伝導層60を形成する材料は、ケース12の形成材料と比較して低熱伝導層60の形成材料の熱伝導率が低くなるのであれば、任意に変更することができる。例えば、ケース12をステンレス鋼などの鉄系材料によって形成したり、低熱伝導層60をジルコニアなどのアルミナ以外のセラミックス材料やステンレス鋼以外の金属材料によって形成したりすることができる。   ○ The metal material forming the case 12 and the material forming the low thermal conductive layer 60 are arbitrarily changed as long as the thermal conductivity of the low thermal conductive layer 60 forming material is lower than that of the case 12 forming material. be able to. For example, the case 12 can be formed of an iron-based material such as stainless steel, and the low thermal conductive layer 60 can be formed of a ceramic material other than alumina such as zirconia or a metal material other than stainless steel.

○ 上記実施形態の低熱伝導層60は、電極端子をケース12に締結固定するために、極柱部44にナット55を螺合する二次電池10に限らず、電極端子の極柱部にかしめ部材をかしめ固定する二次電池にも適用することができる。   The low thermal conductive layer 60 of the above embodiment is not limited to the secondary battery 10 in which the nut 55 is screwed to the pole column portion 44 in order to fasten and fix the electrode terminal to the case 12, but is caulked to the pole column portion of the electrode terminal. The present invention can also be applied to a secondary battery in which members are caulked and fixed.

○ 合成ゴム製のOリング56に限らず、極柱部44の周囲全周にわたって電極端子と蓋体14との間をシールすることの可能なシール部材であれば、任意の材質および形状のシール部材を設けることができる。   Not only the O-ring 56 made of synthetic rubber but also a seal member of any material and shape as long as it is a seal member that can seal between the electrode terminal and the lid body 14 around the entire circumference of the pole column portion 44. A member can be provided.

○ ケース12の形状は、円柱状や、楕円柱状に形成してもよい。
○ 蓄電装置はニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
The case 12 may be formed in a columnar shape or an elliptical columnar shape.
The power storage device may be embodied as a nickel hydride secondary battery or an electric double layer capacitor.

10…蓄電装置としての二次電池、12…ケース、13…ケース本体、13d…開口部、14…蓋体、14a…内面、14b…貫通孔、14c…外面、15…溶接部、19…介設部材としての絶縁部材、24…筒状部、25…フランジ部、41…電極端子としての正極端子、42…電極端子としての負極端子、43…鍔部、44…極柱部、50…介設部材としての端子カバー、51…蓋側絶縁板、55…締結部材としてのナット、56…介設部材及びシール部材としてのOリング、60,60a,60b,60c…低熱伝導層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Secondary battery as an electrical storage device, 12 ... Case, 13 ... Case main body, 13d ... Opening part, 14 ... Cover body, 14a ... Inner surface, 14b ... Through-hole, 14c ... Outer surface, 15 ... Welding part, 19 ... Via Insulating member as an installation member, 24 ... cylindrical part, 25 ... flange part, 41 ... positive electrode terminal as electrode terminal, 42 ... negative electrode terminal as electrode terminal, 43 ... collar part, 44 ... pole column part, 50 ... via Terminal cover as installation member, 51... Lid side insulating plate, 55... Nut as fastening member, 56... O-ring as interposition member and seal member, 60, 60a, 60b, 60c.

Claims (6)

溶接加工される溶接部及び貫通孔を備えた金属製のケースと、前記貫通孔に挿通されて前記ケースの内部から外部に延設される金属製の電極端子と、前記ケースと前記電極端子との間に介設される合成樹脂製の介設部材と、を有する蓄電装置において、
前記ケースは、開口部を有するケース本体と前記開口部を塞ぐ蓋体とからなり、
前記蓋体は、前記貫通孔を有し、
前記溶接部は、前記ケース本体と前記蓋体とを溶接によって接合する部分であり、
前記ケースのうち、前記蓋体にのみ、その形成材料と比較して熱伝導率の低い形成材料からなる低熱伝導層が、前記介設部材との接触面を構成する態様で一体に設けられていることを特徴とする蓄電装置。
A metal case having a welded portion and a through-hole to be welded, a metal electrode terminal inserted through the through-hole and extending from the inside of the case to the outside, the case and the electrode terminal, A power storage device having a synthetic resin interposed member interposed therebetween,
The case is composed of a case main body having an opening and a lid for closing the opening.
The lid has the through hole,
The welded part is a part that joins the case body and the lid by welding,
Of the case , only the lid is integrally provided with a low heat conductive layer made of a forming material having a low thermal conductivity compared to the forming material so as to form a contact surface with the interposed member. A power storage device.
前記介設部材は、前記蓋体と前記電極端子との間を電気的に絶縁する絶縁部材である請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the interposed member is an insulating member that electrically insulates between the lid and the electrode terminal. 前記電極端子は、一端に前記貫通孔の開口面積よりも大きい断面積を有する鍔部が設けられた極柱部を有し、前記鍔部を前記ケース内に配置した状態であり、且つ前記貫通孔に前記極柱部を挿通した状態であり、且つ前記極柱部の先端が前記ケース外に突出した状態で前記ケースに設けられており、
前記蓄電装置は、前記極柱部に前記ケースの外方から締結固定される金属製の締結部材を有し、
前記絶縁部材は、前記鍔部と前記蓋体の内面との間、及び、前記極柱部の外面と前記貫通孔の内面との間、及び、前記蓋体の外面と前記締結部材との間に介設されている請求項に記載の蓄電装置。
The electrode terminal has a pole portion provided with a flange portion having a cross-sectional area larger than the opening area of the through hole at one end, the flange portion is disposed in the case, and the through-hole The pole column is inserted into the hole, and the tip of the pole column is provided in the case in a state protruding from the case;
The power storage device includes a metal fastening member that is fastened and fixed to the pole column portion from the outside of the case,
The insulating member is between the flange and the inner surface of the lid , between the outer surface of the pole column and the inner surface of the through hole, and between the outer surface of the lid and the fastening member. The power storage device according to claim 2 , wherein the power storage device is interposed in the battery.
前記介設部材は、前記蓋体と前記電極端子との間をシールするシール部材である請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the interposition member is a seal member that seals between the lid and the electrode terminal. 前記ケースは、アルミニウム合金からなり、
前記低熱伝導層は、アルミナからなる請求項1〜請求項のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
The case is made of an aluminum alloy,
The low thermal conductive layer, the electric storage device according to any one of claims 1 to 4 consisting of alumina.
前記蓄電装置は二次電池である請求項1〜請求項のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the power storage device is a secondary battery.
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